1397183 - Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов

Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков инструментальной стали из маслоокалиносодержащих отходов, и может быть использовано в инстрзтиентальной промьшшенности. Цель изобретения - повьппение эффективности утилизации шлама инструментальной стали. Маслоокалиносодержащий . пшам инструментального производства загружают в вакуумную камеру печи, создают разрежение, медленно поднимают температуру до 100 С и путем дистилляции отделяют воду, затем вакуумной перегонкой при 300-350 с отделяют 80-85% масла. Оставшийся пастообразный продукт нагревают до 850- , выдерживают 3-6 ч до восста-i новления окислов железа и цементации, после чего проводят изотермический отжиг при 700 с в течение 2 ч и двухтрехкратную магнитную сепарацию. 3 з.п. ф-лы, 5 табл.

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СО!.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 22 F 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3905248/31-02 (22) 23.05.85 (46)- 23.05.88. Бюл. У 19 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В.Куйбышева и Владивостокский инструментальный завод (72) В.И.Берзенов, Г.Л.Каяк, А.А.Попович и В.ll.×èæ (53) 621.762.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 1156859, кл. B 22 F 9/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 778739, кл. В 01 D 3/00,,1978. (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ МАСЛООКАЛИНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков инструментальной стали из маслоокалиносодержап1их

Л13„„1397183 А1 отходов, и может быть использовано в инструментальной промьппленности.

Цель изобретения вЂ” повьппение эффективности утилизации шлама инструментальной стали. Маслоокалиносодержащий шлам инструментального производства загружают в вакуумную камеру печи, создают разрежение, медленно поднимают температуру до 100 С и путем дистилляции отделяют воду, затем вакуумной перегонкой при 300-350 С отделяют 80-857 масла. Оставшийся пастообразный продукт нагревают до 850900 С, выдерживают 3-6 ч до восстановления окислов железа и цементации, после чего проводят изотермический а о ® отжиг при 700 С в течение 2 ч и двухтрехкратную магнитную сепарацию.

3 s.ï. ф-лы, 5 табл.

1397183

Целью изобретения является повышение эффективности утилизации шлама инструментальной стали. 10

Способ осуществляют следующим образом.

Маслоокалиносодержащий шлам инст-; рументального производства загружают в вакуумную камеру печи, создают раз- g режение, медленно поднимают темперао

-ypy до 100 С и путем дистилляции отделяют воду, затем путем вакуумной перегонки при температуре 300-350 С отделяют 80-85% масла, оставшийся 20 пастообразный продукт нагревают до температуры 850-900 С, выдерживают

3-6 ч для осуществления процессов восстановления окислов железа и цементации, после чего проводят изотер- 25 мический отжиг при 700 С в течение двух часов с последующей 2-3-кратнсй магнитной сепарацией. Таким образом, предлагаемый способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов предусматривает непрерывный процесс термичес" кой .обработки шлама..

Пример ° Исходный продукт сос-; тава, мас.%.: воды 10-20; масло 5-25; окалина 1-10; окись алюминия 10-20, загружают в вакуумную камеру печи, создают разрежение, медленно поднимают температуру до 100 С, выдержио вают при этой температуре 30 мин, затем осуществляют вакуумную цементацию при температурах 800, 850, 900, 950 С в течение 1, 3, 6 и 8 ч с последующим изотермическим отжигом при температуре 650, 700, 750 С в течение

1-3 ч.

Термически обработанный шлам ох45 лаждают вместе с камерой печи, после чего проводят 2-3-кратную магнитную сепарацию; вакуумную цементацию и . изотермический отжиг проводят при остаточном давлении 5 10 -1 10 мм рт.ст.

Составы полученного после обработки способом порошкообразного продукта приведены в табл.1, а твердость этого продукта вЂ” в табл.2 (каждому значению показателей в таблицах соответствует среднее из трех испыта", ний).

Как видно из табл. t „при предлагаемых параметрах способа утилизации маслоокалиносодержащих отходов (цементация в интервале температур 850о

900 С в течение 3-6 ч) состав полученного порошка соответствует химическому составу стали Р6М5, %: С 0,80,88; W 5,0-5,5; Мо 5,5; V 1; Сг 4,44,48.

При других параметрах цементации цель изобретения не достигается. Проведение изотерми-.еского отжига при о

700 С в течение 2 ч обусловлено тем, что в соответствии с термокинетичес-s кой диаграммой распада аустенита стали Р6М5 эта температура соответствует минимальной устойчивости аустенита. Такое состояние аустенита способствует более полному его распаду на феррито-цементитную смесь и получению равновесной структуры с минимальной твердостью. Данные табл.2 подтверждают правильность выбора указанного режима.

Таким образом, приведенная последовательность операций позволяет создать оптимальные условия для пиролиза масла с одновременным восстановлением и науглероживанием шлама и получить порошок стали Р6М5 требуемого состава. Содержание кислорода в стали не должно превышать 0,15-0,25%, что соответствует составу серийных порош" ков быстрорежущей стали.

Сравнительные данные обработкистали предлагаемым и известным способами представлены в табл.3.

Как видно из табл.3, использование предлагаемого способа позволяет получить 100% быстрорежущей стали, в то время как известным способом получают только 83%.

Результаты, приведенные в табл.4, показывают, что использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет свести к нулю посторонние примеси вЂ” масло, A1 0ь, со-i держание кислорода уменьшить с 4,32 до 0,12-0,22%, углерода с 1,2-1,4 до

0,8-0,88%. Это обеспечивает требуемый химический состав полученного порошка. При этом полученный порошок имеет лучшие технологические свойства.

Табл. 3 вЂ” 5 представляют влияние граничных режимов вакуумной цементации„ иэотермического отжига, магнитТ а б л и а

Темпе

Время,ч

Содержание легирующих элементов, Ж

Наличие сажи на порошке ратура,oC C. J

W Мо Cr

800 0,55-0,65 5,0-5,5

4,5-5,0

4,4-4,48

4,0-4,40

1,7-1,8

Есть

850 0,7-0,75

5,0-5,5

Нет

- 900 0,75-0,80 5,0-5,5

950 0,5-0,60 5,0-5,5

4;5-5,0

4,5-5 0

4,4-4,48

4,0-4,48

4,0-4,40

800 0,50-0,60 5,0-5,5

4,5-5,0

5,0-5,5

5 0-5,5

4,5-4,75

1,7-1,8

1,2-1,8

Есть

3 850 0 75 О 80

5 0-5,5

Нет

900 0,8-0,85 5,0-5,5

950 0,45-0,55 5,0-5,5

1,7-1 S

1, 7-1,8

800 0,45-0,55 5,0-5,5 4,5-5,0 4,0-4,4 1,7-1,8 Есть

4,4-4,48 1,7-1,8 Нет

850 0,8-0,85 5,0-5,5

5,0-5,5

900 0,85-0,90 5,0-5,5 . 5,0-5,5 4,4-4,48 1,7-1,8

:3 139718 ной сепарации на качество получаемого порошка.

Как видно из табл.4, проведение вакуумной цементации при 850-900 С в о 6 течение 3-6 ч обеспечивает содержание углерода 0,8-0,887, а кислорода

0,15-0,257. При других режимах этого не достигается. Из табл.2 следует,, что изотермический отжиг при 700 С в течение 2 ч обеспечивает получение порошка с наилучшей формуемостью и плотностью прессовки. Данные табл.5 показывают, что проведение магнитной сепарации менее 2 раэ не позволяет избавиться от А1 0 .

Использование предлагаемого способа утилизации маслоокалиносодержащих 20 отходов по сравнению с известными обеспечивает возможность получения .качественного порошка инструменталь" ной стали и улучшение условий труда эа счет использования вакуумной тер- 25 мической обработки.

3 4

Формула изобретения

1. Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов, включающий перегонку воды, сушку, вакуумную перегонку масла и вакуумную сушку, о т л ивЂ” ч а ю г и и с я тем, что, с целью повышения эффективности утилизации шлама инструментальной стали, дополнительно осуществляют вакуумную цементацию и изотермический отжиг с последующей магнитной сепарацией порошка.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что вакуумную цементацию проводят при 850-900 С в течение 3-6 ч.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что изотерми-; ческий отжиг проводят после вакуумо ной цементации при 700 С в течение

2 ч.

4. Способ по пп. I вЂ” 3, о т л и ч а ю шийся тем, что после иэотермического отжига проводят 2вЂ”

3-кратную магнитную сепарацию порошка.

1397183

Продолжение табл.

Вре- » емп

MH R ратУ ра,еС

Содержание легирующих элементов, 3

У Ио Cr

950 0,40-0,50 4,5-5,0 4,5-5,2 4,0-4,45 1,7-1,8

800 0,45-0,55 5,0"5,5

1,7-1,8

Есть

1,7-1,8

850 0,8-0,85

5,0-5,5

Нет

1,7-1,8

900 0» 85 О» 92 5,0 5 ° 5

4,5-5,0

950 0,40-0,50

1,7-1,8

Таблица 2

Формуемость

Плотность прессовТвердость, НВ

ТемпераВремя отжига, тура отжига, С

Плохая, кромки осыпаны, трещины

220-230

4,2

650!

95-225

700

Удовлетворительная

Плохая, кромки осыпаны, трещины

750

4,25

210-220

210-230

190-200

650

Плохая, трещины

700

Хорошая, кромки острые, блестящая поверхность

200-220

4,70

750

Плохая, кромки осыпаны

4,30

210-225

190-215

650

То же

Удовлетворительная

790

4,85

4,75

200-210

Плохая, кромки осыпаны, трещины

750

4,5-5,0

5,0"5,5

5,0-5,5

4,5-5 0

4,0-4,4

4,4-4,48

4,0-4,4

Наличие

- сами роаке, 1397 1 83

Таблица 3

Способ обработки

Состав маслоокалинасадержащих отходов, мас.7, Вода

А1 0 Масло Окалина Быстрорежу-!

J щая сталь

Исходное состояние!

Известный

Предлагаемый 0

Следы

100

Таблица 4

Плотность (Формуемость г/см, при усилии прес сования !

Р6 т/см

Способ обработки ! !

Содержание посторонних примесей в порошке, Х

Alp О Кислород Углерод

Масло

4,32 1,2-1,4 4,07 Удовлетво" рительная

Известный

Предлагаемый

Следы 0,12-0,22 0,8-0,88 5,52

Хорошая

Т а б л и ц а 5

Содержание окиси

Кратность-магнитной сепарации алюминия в параш- ке, мас.Ж

Менее 1

Следы

Составитель Н. Тумин

Техред Л.Сердюкова Корректор И. Эрдейи

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 2550/11 Тираж 740 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно вЂ полиграфическ предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ утилизации маслоокалиносодержащих отходов

Патент 1397183